DE1294312B

DE1294312B - Verfahren und Walzgeruest zum Beeinflussen der Profilform beim Herstellen von Profilen durch Warmwalzen von Rund- oder Vierkantstahl

Info

Publication number: DE1294312B
Application number: DEA38868A
Authority: DE
Original assignee: MOOSSCHE EISENWERKE AG
Current assignee: MOOSSCHE EISENWERKE AG
Priority date: 1961-11-25
Filing date: 1961-11-25
Publication date: 1969-05-08
Also published as: CH415511A; NL124673C; LU42658A1; GB980362A; BE625220A; US3228220A; NL285941A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beein- die Regelung bei Unterfüllung des Kalibers ebenfalls flüssen der Profilform beim Herstellen von Profilen über die Breite des auslaufenden Walzgutes erfolgen, durch Warmwalzen von Rund- oder Vierkantstahl Bei Uberfüllung des Kalibers ist jedoch eine Messung bei großen Umformgraden in einem einzigen Walz- der Profilabweichung nicht möglich, es sei denn, die stich sowie ein Walzgerüst mit einer vorgeordneten 5 Überfüllung ist derart stark, daß sie zur unerwünsch-Walzgut-Aufheizvorrichtung zum Ausüben des Ver- ten Gratbildung führt. Um nun beim Walzen im fahrens. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf geschlossenen Kaliber diese Gratbildung zu vermeidie Herstellung von Fertigprofilen. den, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung

Die wesentliche Schwierigkeit beim Auswalzen vorgeschlagen, daß bei Uberfüllung des Kalibers die von Profilen besteht darin, eine richtige Füllung der io Kaliberfüllung in Abhängigkeit von der dabei aufKaliber der Walzen zu gewährleisten, so daß das tretenden Verminderung der Walzendrehzahl oder Profil sich voll ausprägt und in engen Grenzen Vergrößerung der Walzenantriebskraft geregelt wird, maßhaltig ist, ohne daß Grate entstehen. Um diese Beim Walzen von abgewinkelten oder asymmetri-

Forderung erfüllen zu können, war es bisher üblich, sehen Profilen kommt es darauf an, die Lage des Profile in mehreren Stichen, zumeist in drei bis sieben 15 Profils zur Walzlinie bei der Kalibrierung so fest zu Stichen auszuwalzen. Durch die Aufteilung der Walz- legen, daß die arbeitenden Durchmesser bei beiden arbeit auf mehrere Stiche kann die Abnahme in Walzen gleich groß sind. Ist dies nicht der Fall, so den einzelnen Stichen gering gehalten, geändert und behindert die Walzen mit dem kleineren arbeitenden somit beliebig auf die einzelnen Stiche verteilt wer- Durchmesser den Werkstofffluß im Kaliber. Es treten den. Auch kann durch eine entsprechende Kalibrie- 20 dann zusätzliche Gleitbewegungen zwischen der WaI-rung der Walzen für die einzelnen Stiche ein be- zenoberfläche und dem Walzgut auf, die zur Beschästimmtes Fließverhalten des Materials erzwungen digung der Walzgutoberfläche führen können, werden. Da bei derart komplizierten Profilen die Ermitt-

Abgesehen von älteren Trio-Walzgerüsten, bei lung des arbeitenden Durchmessers infolge des hohen denen die Kaliber für die einzelnen Stiche über die 25 Umformgrades sehr schwierig und auch ungenau ist, Länge der Walzen verteilt eingeschnitten sind, erfor- wird zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahdert die Auswalzung der Profile in mehreren, im rens die Verwendung eines Duo-Walzgerüstes vorMittel in fünf Stichen, eine Walzstraße mit ent- geschlagen, bei dem in an sich bekannter Weise nur sprechend vielen Walzgerüsten und einen entspre- eine der beiden Kaliberwalzen unmittelbar angetriechend großen Walzenpark. 30 ben ist. So kann sich die Umfangsgeschwindigkeit

Zur Vereinfachung dieses aufwendigen Walzver- der zweiten, nicht direkt angetriebenen Walze entfahrens ist es bekannt, die gesamte Umformung des sprechend den unterschiedlich arbeitenden DurchProfils in einem einzigen Stich vorzunehmen. Jedoch messern selbst einstellen, wodurch Beschädigungen werden hierbei zur Erreichung eines toleranzhaltigen der Profiloberfläche vermieden werden. Fertigprofils derart hohe Anforderungen an die Kali- 35 Die Beeinflussung der Walzguttemperatur zur brierung, an die Toleranzhaltigkeit des Ausgangs- Regelung der Kaliberfüllung kann an einem auf mittmaterials sowie an die exakte Temperaturführung lere Walztemperatur erhitzten Walzgut je nach der gestellt, daß sich dieses einstichige Walzverfahren in gemessenen Profilabweichung sowohl durch Wärmeder Praxis nicht durchzusetzen vermochte. zufuhr als auch durch Wärmeabfuhr erfolgen. Dies

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, 40 geschieht nach einem weiteren Merkmal der Erfinbeim Herstellen von Profilen nach der eingangs dung zweckmäßigerweise dadurch, daß die dem erwähnten Art ein Verfahren zum Beeinflussen der Walzgerüst vorgeordnete Aufheizvorrichtung als Profilform zu schaffen, welches die obengenannten elektrische Widerstandserhitzungsvorrichtung ausge-Schwierigkeiten überwindet und insbesondere die bildet ist, bei der der Abstand zwischen den Kontakt-Herstellung von einfachen sowie komplizierten und 45 stellen und der Heizstrom veränderbar sind. So kann asymmetrischen Fertigprofilen mit engen Toleranzen das Aufheizen des Walzguts auf die mittlere WaIz- und glatter Oberfläche ermöglicht. Dies wird erfin- temperatur entsprechend dem Walzgutquerschnitt dungsgemäß dadurch erreicht, daß über die Tem- durch Einstellen des erforderlichen Kontaktstellenperatur des einlaufenden Walzgutes die Kaliberfül- abstands erfolgen, während unabhängig davon die lung in Abhängigkeit von der gemessenen Profil- 50 Feinregulierung der Walzguttemperatur durch Ändeabweichung im Sinne des gewünschten Profils rung des Heizstroms durchgeführt werden kann, geregelt wird. Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungs-

Die Erfindung geht dabei von der bekannten Tat- beispiele und Einzelheiten dienen zur Erläuterung sache aus, daß die Walztemperatur einen Einfluß des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es zeigt auf die Fließbedingungen des Walzgutes im Walz- ₅₅ F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer kompletten spalt ausübt, der infolge der großen Umformgrate Walzanlage zum Herstellen von Profilen, beträchtlich ist. Je wärmer nämlich das Walzgut F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Walzgerüsts

verwalzt wird, um so stärker längt und um so mit Antrieb, geringer breitet es. F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Walzensatzes

Unter großen Umformgraten sollen hierbei Walz- 60 im Schnitt,

Stiche mit erheblicher gestaltungsmäßiger Umfor- F i g. 4 einen Schnitt durch ein mit unvollständiger

mung bzw. unter Berücksichtigung des Durchzieh- Füllung arbeitendes Kaliber und winkeis maximal zu beherrschende Stichabnahmen F i g. 5 bis 10 Ausführungsbeispiele von auf dem

verstanden werden. Einstichwalzwerk herstellbaren Profilen mit den je-

Beim Walzen im offenen bzw. nicht vollgefüllten 65 weils zugehörigen Ausgangsquerschnitten. Kaliber kann die Kaliberfüllung in Abhängigkeit von Das Kernstück der Walzanlage bei dem in F i g. 1

der Breite des auslaufenden Walzgutes geregelt wer- dargestellten Ausführungsbeispiel bildet ein WaIzden. Beim Walzen im geschlossenen Kaliber kann gerüst 1, dem eine Aufheizvorrichtung 2 a und 2 b

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vorgeordnet ist. Das dem Walzgerüst zulaufende Schienen 17 läßt sich mittels Stellmittel 19 so einWalzgut ist mit 4 und das ablaufende Walzgut mit 5 stellen, daß der Untersatz 15 mit ganz geringer Kraft bezeichnet. Die Walzgut-Aufheizvorrichtung ist im bestrebt ist, auf den Schienen 17 abzurollen,
vorliegenden Beispiel als elektrische Widerstands- Bei Beginn des Walzvorgangs befindet sich der erhitzungsvorrichtung ausgebildet, bei der der Heiz- 5 Untersatz 15 mit der Trommel 13 und der Richtstrom von einem leistungsregelbaren Transformator 6 maschine 14 in der durch die Böcke 18 begrenzten über die in den Gerüsten 2 α und 2 b gelagerten Kon- hintersten Lage. Es wird sodann die Spitze des WaIztaktrollensätze dem Walzgut 4 zu- und wieder ab- guts 4 in die Richtmaschine 14 eingeführt, die das geführt wird. Während das Gerüst 2 b auf einer Sohl- Walzgut 4 von der Trommel 13 abzieht und durch platte 7 ortsfest angeordnet ist, ist das Gerüst 2 a io die Kontaktrollen der Gerüste 2 α und 2 b dem Walzauf einem Schlitten Ta montiert, der auf der Sohl- gerüst 1 zuführt. Sodann wird der Heizstrom einplatte 7 in Längsrichtung des Walzguts 4 verschieb- geschaltet, der das zwischen den Kontaktrollen der bar ist. Hierzu dient eine in der Sohlplatte 7 ge- Gerüste 2 a und 2 b befindliche Walzgut 4 auf die lagerte, mittels eines Handrades 8 α drehbare Gewin- mittlere Walzguttemperatur erwärmt. Nun wird die despindel 8, die in eine am Schlitten 7 α befestigte 15 obere Walze im Walzgerüst 1 mittels der Anstellvor-Mutter eingreift. Die Verfahrbarkeit des Gerüstes 2 α richtung 9 so weit angestellt, bis das Walzgut 4 von ist vorgesehen, um den Abstand der in den Gerüsten den Walzen erfaßt wird. Wenn dann das auf WaIz- 2 a und 2 b gelagerten Kontaktrollensätze und damit temperatur erhitzte Walzgut in den Walzspalt des die Länge der Widerstandsstrecke im Walzgut 4 Walzgerüsts 1 einläuft, wird die Oberwalze des Walzentsprechend dessen Ausgangsquerschnitt einstellen 20 gerüsts 1 weiter angestellt, bis das Kaliber der WaI-zu können, während die Feinregelung der Walzgut- zen entsprechend dem gewünschten Profil geschlostemperatur zur Beeinflussung der Kaliberfüllung über sen ist und die eigentliche Walzung beginnen kann, dem Primärkreis des Transformators 6 durch Ände- Falls die gewünschte Länge eines Profils nicht aus rung des Heizstroms erfolgt. Dies geschieht in der einem einzigen Bund gewalzt werden kann, empfiehlt Weise, daß ein hinter dem Walzgerüst 1 angeordne- 25 es sich im Hinblick auf die Verringerung des Abtes Gerät 10 zur fortlaufenden Messung der Haupt- falls und Vermeidung von Walzzeitverlusten, die abmessung des auslaufenden Walzguts angeordnet Spitze des Walzguts eines neuen Bunds mit dem ist, welches in Abhängigkeit von der gemessenen Ende des Walzguts eines vorauslaufenden Bunds Profilabweichung die Temperatur des einlaufenden zu verschweißen, wie dies bei der Drahtverarbeitung Walzguts und damit die Kaliberfüllung im Sinne des 30 allgemein üblich ist.

gewünschten Profils regelt. Als Hauptabmessung ist Das auslaufende Walzgut kann, wenn es das Profil hierbei die Abmessung zu wählen, die zugleich Auf- erlaubt, auf einem Haspel 36 aufgehaspelt werden, schluß über den Füllungsgrad des Kalibers gibt, z. B. Bei vielen Profilarten wird das Walzgut jedoch wie die Breite bei einem Flachprofil. in dem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt, einem Dem Walzgerüst 1 wird zweckmäßigerweise ein 35 Kühlbett in unterteilten Längen zugeführt. Ebenso Hilfsgerüst 3 nachgeordnet, das verschiedenen Zwek- kann an Stelle des Haspels 13 ein nicht dargestelltes ken dienen kann. So kann es beispielsweise als Aus- Knüppellager verwendet werden, was insbesondere ziehtreiber dienen, um das auslaufende Walzgut 5 bei größeren Ausgangsquerschnitten erforderlich ist. unter Zug von den Walzen abzuziehen und ge- Um ein sauber ausgeprägtes, gratfreies Profil hergebenenfalls bei besonders hohen Umformgraden das 40 zustellen, ist bei den meisten Profilen ein absolut Durchziehvermögen des Walzgerüsts 1 zu erhöhen. geschlossenes Kaliber erforderlich, bei dem die Ober-Ferner kann es zum Legalisieren des gewalzten Pro- walze gegen die Unterwalze fest angedrückt wird, fils verwendet werden, wozu es dann, wie in F i g. 1 Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Walzensatzes gezeigt, mit um 90° zu den Walzen des Walzgerüsts 1 ist in F i g. 3 dargestellt. Dieser ist zum Auswalzen versetzten Walzen anzuordnen ist. Durch das Hilfs- ₄₅ eines U-Profils vorgesehen. Die Walzen bestehen gerüst 3 ist auch das Herstellen von unterschnittenen hierbei aus einem Kern 61 bzw. 66 und auf diesen Profilen, beispielsweise von Profilen mit einer schwal- aufgesetzten Walzringen 62, 63 und 64 bzw. 67, 68 benschwanzförmigen Längsnut möglich. Hierzu wird und 69, die jeweils durch eine Mutter 65 bzw. 70 dem Walzgerüst 1 ein Profil einer walzbaren Nut und gehalten sind.

entsprechenden Wülsten an den Nuträndern her- 50 Bei allen Walzen, die dem Kaliber entsprechend

gestellt. Die Wülste an den Nuträndern werden dann radialebene oder nahezu radialebene Walzflächen

in dem Hilfsgerät 3 niedergewalzt, so daß sich die aufweisen, an denen das Walzgut unter erheblicher

gewünschte schwalbenschwanzförmige Nut ergibt. Querkraft gleitet, die also einem stärkeren Verschleiß

Bei kleinen und verschiedenen mittelgroßen Pro- unterworfen sind, empfiehlt es sich, die Walzen ge-

filen ist es möglich, wie in F i g. 1 dargestellt, vom 55 maß diesem Ausführungsbeispiel auszubilden, damit

Bund zu arbeiten. Das Bund ist mit 12 bezeichnet das Profil des Walzkalibers durch Austausch der

und ist auf eine lose drehbare Trommel 13 aufgesetzt. Walzringe 63 und 68 und Nachdrehen der Walzringe

Eine Richtmaschine 14 ist vorgesehen, die das Walz- 62, 64 bzw. 67, 69 wiederholt nachgearbeitet werden

gut 4 von der Trommel 13 abzieht und es richtet. Die kann. Bei Profilen, die keine derartigen Walzflächen

Arbeitsgeschwindigkeit der Richtmaschine 14 ist der 60 erfordern, beispielsweise bei Winkeleisen gemäß

Geschwindigkeit angepaßt, mit der das Walzgut 4 F i g. 2, kann jede Walze einstückig ausgeführt wer-

von den Walzen des Walzgerüsts 1 angezogen wird. den, da derartige Walzen ohne weiteres nachgearbei-

Das Walzgut 4 wird dem Walzgerüst 1 dadurch mit tet werden können.

geringem Zug zugeführt, daß die Trommel 13 und Damit sich der Materialfluß im Walzspalt frei die Richtmaschine 14 auf einem ihnen gemeinsamen 65 einstellen kann, ist es beim Walzen im Zweiwalzen-Untersatz 15 montiert sind, der mit Rädern 16 auf kaliber empfehlenswert, nur eine der beiden Walzen schwach geneigten Schienen 17 in Längsrichtung des starr anzutreiben. Hierbei kann entweder auf den Walzguts 4 frei verfahrbar ist. Die Neigung der Antrieb für die zweite Walze gänzlich verzichtet

werden, wie dies bei dem in Fig. 3 dargestellten Walzensatz der Fall ist, oder es kann die zweite Walze, wie in F i g. 2 gezeigt, mit einem Hilfsantrieb versehen sein. Dieser kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß er nach erfolgtem Anstich selbsttätig abschaltet oder daß er sich in seiner Drehzahl selbst einstellt und dabei eine begrenzte Leistungsabgabe hat. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Oberwalze 72 über eine Gelenkspindel 73 und ein Getriebe 74 von einem die Walzgeschwindigkeit bestimmenden, drehzahlstarren Hauptmotor 75 angetrieben. Die Unterwalze 76 hingegen ist über eine Gelenkspindel 77 und ein Getriebe 78 von einem Hilfsmotor 79 der oben beschriebenen Art angetrieben.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 wird die Erwärmung des Walzguts auf Walztemperatur ausschließlich durch elektrische Widerstandserhitzung vorgenommen. Diese Erhitzung hat den Vorteil der einfachen Einstellung auf die erfor- _ao derliche mittlere Walztemperatur, verbunden mit einer leichten Regelbarkeit der Walztemperatur. Dies bedeutet jedoch nicht, daß die Erfindung an diese Art der Erhitzung gebunden ist. Gas- oder ölgefeuerte Durchlaufofen können ebenfalls vorteilhaft im Sinne der Erfindung angewandt werden, wobei man diesen Öfen den Vorzug geben wird, wenn das zu erwärmende Walzgut einen verhältnismäßig großen Querschnitt besitzt. Ebenso zweckmäßig kann auch die Kombination eines Ofens für die Vorwärmung mit einer Einrichtung zur elektrischen Widerstandserhitzung für die Nachwärmung des Walzguts auf eine bestimmte und geregelte Temperatur sein.

Die F i g. 4 zeigt in stark vergrößertem Maßstab ein Kaliber zur Herstellung von Profilen für Regenschirm-Stangen. Das durch die Oberwalze 85 und die Unterwalze 86 gebildete Kaliber wird beim Walzen nur in der schwarz eingezeichneten Breite gefüllt. Wird die Breitung des Walzguts im Kaliber größer oder kleiner, so wird die Überschreitung oder Unterschreitung der gezeichneten Sollbreite des Profils mit dem Gerät 10 gemessen, und es wird in Abhängigkeit von der Profilabweichung die Temperatur des zulaufenden Walzguts geändert, bis die Sollbreite des Profils wieder erreicht ist.

Die in den Fig. 5 bis 10 dargestellten Profile sollen veranschaulichen, in welcher Vielseitigkeit das erfindungsgemäße Walzverfahren angewendet werden kann. Ferner vermitteln die nebeneinander angeordneten Querschnitte des Ausgangs- und des Fertigprofils eine Vorstellung von dem beim einstichigen Walzen auftretenden Umformgraten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beeinflussen der Profilform beim Herstellen von Profilen durch Warmwalzen von Rund- oder Vierkantstahl bei großen Umformgraden in einem einzigen Walzstich, insbesondere beim Herstellen von Fertigprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß über die Temperatur des einlaufenden Walzguts die Kaliberfüllung in Abhängigkeit von der gemessenen Profilabweichung im Sinne des gewünschten Profils geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 bei Walzung in einem geschlossenen Kaliber, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überfüllung des Kalibers die Kaliberfüllung in Abhängigkeit von der dabei auftretenden Verminderung der Walzendrehzahl oder Vergrößerung der Walzenantriebskraft geregelt wird.

3. Walzgerüst zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 bei Walzung im Zweiwalzenkaliber, insbesondere zum Herstellen von abgewinkelten oder asymmetrischen Profilen, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise nur eine der beiden Kaliberwalzen unmittelbar angetrieben ist.

4. Walzgerüst mit vorgeordneter Walzgut-Aufheizvorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizvorrichtung als elektrische Widerstandserhitzungsvorrichtung ausgebildet ist, bei der der Abstand zwischen den Kontaktstellen und der Heizstrom veränderbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen